人因实验报告

人因工程学实验报告

课 程: 人 因 工 程 学

班 级: 工 程 113 班

学 号: 31111324

姓 名: 巫 维 云

任课教师: 熊 燕 华

时 间: 2012 至 2013 学年度 第 二 学期

南京农业大学工学院

实验三 注意分配测试

一、实验原理

本实验可分别结合随机呈现声、光二种刺激，根据被试者的判断、应答、所用的时间及正确次数，作为测试的结果，计算注意分配值。注意分配值表明了同时进行两项工作的能力，还可用于研究动作，学习的进程和疲劳状况。注意分配值计算公式：

Q(S2/S1)(F2/F1)。S1（F1）为单独声(光)刺激的正确反应次数；S2（F2）为同时出现声光刺激时对声（光）刺激的正确反应次数。 Q值判定： Q

0.5Q

Q=1.0，完全注意分配，同时工作的效率等同于单独工作效率； Q>1.0，注意分配值无效。

二、实验目的

1.学习注意分配仪的实验方法； 2.验证注意分配的可能性与条件； 3.研究动作、学习的进程和疲劳现象。

三、实验设备 注意分配仪

四、实验内容

1．插好 ～220V电源插头，开“电源”开关，电源指示灯亮。

2．按方式键设定工作方式为0，按启动键，开始自检。被试者分别按压三个声音按键，细心辨别三种不同音调并计牢；分别按压8个光按键，对应发光二级管亮；每按一键，显示器会显示相应数值。检测仪器是否正常。

3． 注意分配实验过程： 主试设定工作方式1-7，按定时键设定每次工作时间为30秒。轮换被试完成下述实验。

（1） 被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始。

（2） 二声反应（方式1）：不同声音刺激会自动随机出现。出声后，被试用左手食指和

中指分别对高、中二音尽快正确反应。当工作指示灯闪烁，无声音，表示规定测试时间到。

（3） 三声反应（方式2）：出声后，被试用左手食指、中指和无名指分别对高、中、低

三音尽快正确反应。

１

（4） 光反应（方式3）：不同光刺激会自动随机出现。灯亮后，被试用右手食指尽快按

下相应的键。

（5） 二/三声与光同时反应（方式4/5）：两类刺激会自动随机出现，甚至同时出现。左

右手依上述方法同时反应。

（6） 测定Q值（方式6/7）：三项实验连续进行，最后自动计算出注意分配量Q值。每

项实验完成后会有暂停，工作灯闪烁；按下启动键实验继续。 （7） 工作指示灯灭，表明测试时间到。

（8） 测试过程中，会实时显示正确或错误次数，相应指示灯亮。按方式4或5实验时，

显示声反应正确或错误次数时，方式显示为“4（5）”；显示光反应正确或错误次数时，方式显示为“4.（5.）”。

4．实验结束后可按相应键查看成绩，记录被试测试成绩 （1）方式1、2、3：按次数键查看正确或错误次数。

（2）方式4、5：按方式键，查看声或光反应数据；按次数键，察看相应正确或错误次数。

（3）方式6、7（测定Q值）：按方式键，可查看每项实验的数据，方式显示为1/2（声）—3.（光）—4/5（声光组合中声）—4./5. （声光组合中光）—6/7（Q值），依次循环。按次数键，察看相应正确或错误次数。显示Q值时，按次数键无效，相应指示灯全灭。当Q>1，注意分配值无效，显示“———”，表示单声或单光方式下的正确反应次数， 低于声＋光的相应值。说明被试对仪器不够熟悉或操作不当，应重新测试。 5．对新被试测试时主试人应按下复位键，重新上述实验过程。 6．每位被试选择一种实验方式，间隔一定时间后再重复一次。

五、实验结果与分析

1．统计各种方式下正确次数均值。

２

1．根据正确次数均值，分析方式1、2、3下即单独做一件事的工作效率；分析方式4、5下即同时做两件事的工作效率。

３

答：

(1)单独做一件事的情况下：方式一(中高)工作效率均值=65.4/72.5=90.2%

方式三（光反应）工作效率均值=101/103.5=97.6%

同时做两件事的情况下：方式四（中高光）下 中高工作效率均值=41/43.5=94.25% 光反应效率均值=48/50=96% （2）单独做一件事的情况下：方式二（低中高）工作效率均值=53/60.5=87.6%

方式三（光反应）工作效率均值=101/103.5=97.6%

同时做两件事的情况下：方式五（中低高光）下 中低高效率均值=45/52.5=85.7%

光反应效率均值=58/60.5=95.9%

很明显，当同时做两件事的时工作效率较单独做一件事时得工作效率有所下降，说明注意力分散时工作效率减少。

2．根据Q值，分析方式6、7下注意分配的情况。并比较两种方式下注意分配的区别。 首先，根据Q值判定： Q

0.5Q

Q=1.0，完全注意分配，同时工作的效率等同于单独工作效率；

Q>1.0，注意分配值无效

混合（中、高）光Q值0.685 混合（中低高）光 Q值0.61

所以，两者均是有部分注意分配，不同的是三种声音光混在一起的Q值比两种声音光混在一起的Q值小（更加偏向于没有注意分配），说明三种声音在一起时，人的注意力易分散。

４

实验四 反应时运动时测定

一、实验目的

1．学习反应时运动时测定仪的使用方法； 2．学习测量反应时、运动时的方法； 3．检验优势手的反应时与运动时是否相关； 4．比较运动目标在不同方位上运动时的差异。

二、实验设备

反应时运动时测定仪

三、实验内容

实验一 优势手反应时运动时测试

1．把互锁键“实验I”按下，调整好左右敲击板使之距离中央测板40cm，并选择好声或光的刺激源（本组内应统一使用一种信号），即声/光按键按下为光刺激，弹起为声刺激。 2.被试用优势手拿好敲击棒，把敲击棒轻点在中央测板上等待，如选择声刺激，注意听蜂鸣器发出的声响，如选择光刺激，就注意看中央测板上的红色信号灯。主试按下“启动”键，测试开始。

3.被试受声或光刺激后立即抬起敲击棒轻敲旁边的金属板，要求反应和动作又快又准。优势手为左手者敲左边的1－3号中任一块，优势手为右手者敲右边的4－6号中任一块。此时，被试者已做完了一次实验I，仪器也记录了反应时和运动时的时间，并显示出来。

反应时——被试者接受声或光刺激到抬起测笔的时间；

运动时——被试者抬起测笔到测笔敲击到旁边的金属板上所用的时间。 4. 运动完成后，敲击棒仍返回中央测板，等候下次刺激的呈现。如敲击棒没返回到中央测板，会有声或光闪烁报警，仪器就进入等候状态。主试应注意计数，重复以上2、3步骤做20次实验。此时显示的反应时和运动时都是平均值：

反应时平均值＝反应时累计和/实验总次数 运动时平均值＝运动时累计和/实验总次数

5.显示：第一次按启动键实验开始时，由程序把“反应时”灯点亮，表明数码管显示的是反应时的平均值。如想看其它内容，请按一下“显示”键，此时“运动时”灯亮，显示的是运动时的平均值。再按一下“显示”键，“次数”灯亮，数码显示器的最高位为板号，此时板号为0，表明当前显示的是实验总次数，再按一下，板号为1，表示1号板的

５

敲击次数，再按一下“显示”，板号加1，直到板号为6，显示敲击6号板的次数，再按“显示”，又回到初始显示状态。如主试想监视实验次数，请按“显示”键，使次数灯亮，并使板号＝0。

实验二 运动难度对反应时运动时的影响

1．把互锁键“实验III”按下，调整好左右敲击板距离中央40cm，并选择好声或光的刺激源（本组内应统一使用一种信号），即声/光按键按下为光刺激，弹起为声刺激。 2．被试熟悉敲击编码：514362

3．被试把敲击棒点在中央测板上等待。

4．主试喊预备后，按下启动键。被试在声或光的刺激下尽快操作，一次敲击一组编码。如果敲错，可以随时改正。由于左右板互锁，改正方法为：如果敲错左击板，需继续在右击板上敲一下以开放左击板，然后重新敲击左击板上规定板号。

例如：敲击514362时，发现左击板“3”敲错为“2”，纠错时必须敲完右击板“4”或在右击板任敲一下，再重敲“34”或“1534”。

5．当正确地敲完一组编码，计时立即停止，工作灯灭，蜂鸣响一下。此时可观察被试的成绩：反应时、运动时、运动完成时、总计时和敲击总次数。

反应时——被试接到声或光刺激信号，到抬起测笔的时间。 运动时——从抬起测笔到敲击第一块板的时间。

运动完成时——从敲第一块板到正确敲完一组编码的时间。 总计时——从启动到停止的时间。

敲击总次数——正确和错误敲击次数总和。一次正确敲击次数应该为6次，总次数越大说明准确度越低。

6．启动后总计时灯亮，数码显示为总计时，实验结束时停止计时。 7．按显示键，数码显示内容顺序如下：

┌→总计时─→反应时─→运动时─→运动完成时─→总次数─┐ └───────────────────────────┘

8．测试完一组编码后，记下成绩后按复位键可再启动，换另一编码重新测试，方法同上。

四、实验结果与分析 1．统计本组的实验结果。

６

实验一数据记录表

７

2．根据实验一本组的结果计算反应时和运动时的相关系数。试分析反应时和运动时之间

nXYXY

是否有相关性（r，X为反应时，Y为运动时，n

2222

nX(X)][nY(Y)]为样本量）。

SUMMARY OUTPUT 回归统计

Multiple R R Square Adjusted R Square 标准误差 观测值

方差分析

回归分析 残差 总计

Intercept X Variable 1

0.669134

0.447741

0.415255

0.037183

19

df SS

1

MS

F

Significance

F

0.00173

0.019050.0190513.7826

5 5 3 0.023500.0013817

4 3 0.0425518

9

Coefficien

ts

标准误差 0.02560

0.157584

5 0.10094

0.374758

5

t Stat P-value Lower 95% 6.154531.06E-0

7 5 3.71249

0.00173 7 Upper 95% 90.21160

0.103563 0.

5 0.58773

0.161783 0.

3

得出r=

3．应用实验一的结果验证费茨定律MT=K*LOG(2*D/W)，其中MT为手的运动时，运动距离D＝40cm，目标宽度W为123号敲击板的宽度和，需预先测量。估算K值。

８

4．根据实验二数据，分析三种编码下的平均反应时、平均运动时（运动时＋完成时）、平均准确度（6/总次数）。反应运动绩效是否和编码有关？

答:因为实验只做了一组数据514362，按最难的那组编排（图编码1）的，实验预期应该是还有抵档难度123456（图编码3）和中档难度124356（图编码2），实验理想的话，3组数据的平均反应时，运动时大小顺序排列分别为编号514362,124356,123456.编排越难，反应绩效越差。

系列1为各编码下平均运动时，系列2为各编码下平均反应时。

９

人因工程学实验报告

课 程: 人 因 工 程 学

班 级: 工 程 113 班

学 号: 31111324

姓 名: 巫 维 云

任课教师: 熊 燕 华

时 间: 2012 至 2013 学年度 第 二 学期

南京农业大学工学院

实验三 注意分配测试

一、实验原理

本实验可分别结合随机呈现声、光二种刺激，根据被试者的判断、应答、所用的时间及正确次数，作为测试的结果，计算注意分配值。注意分配值表明了同时进行两项工作的能力，还可用于研究动作，学习的进程和疲劳状况。注意分配值计算公式：

Q(S2/S1)(F2/F1)。S1（F1）为单独声(光)刺激的正确反应次数；S2（F2）为同时出现声光刺激时对声（光）刺激的正确反应次数。 Q值判定： Q

0.5Q

Q=1.0，完全注意分配，同时工作的效率等同于单独工作效率； Q>1.0，注意分配值无效。

二、实验目的

1.学习注意分配仪的实验方法； 2.验证注意分配的可能性与条件； 3.研究动作、学习的进程和疲劳现象。

三、实验设备 注意分配仪

四、实验内容

1．插好 ～220V电源插头，开“电源”开关，电源指示灯亮。

2．按方式键设定工作方式为0，按启动键，开始自检。被试者分别按压三个声音按键，细心辨别三种不同音调并计牢；分别按压8个光按键，对应发光二级管亮；每按一键，显示器会显示相应数值。检测仪器是否正常。

3． 注意分配实验过程： 主试设定工作方式1-7，按定时键设定每次工作时间为30秒。轮换被试完成下述实验。

（1） 被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始。

（2） 二声反应（方式1）：不同声音刺激会自动随机出现。出声后，被试用左手食指和

中指分别对高、中二音尽快正确反应。当工作指示灯闪烁，无声音，表示规定测试时间到。

（3） 三声反应（方式2）：出声后，被试用左手食指、中指和无名指分别对高、中、低

三音尽快正确反应。

１

（4） 光反应（方式3）：不同光刺激会自动随机出现。灯亮后，被试用右手食指尽快按

下相应的键。

（5） 二/三声与光同时反应（方式4/5）：两类刺激会自动随机出现，甚至同时出现。左

右手依上述方法同时反应。

（6） 测定Q值（方式6/7）：三项实验连续进行，最后自动计算出注意分配量Q值。每

项实验完成后会有暂停，工作灯闪烁；按下启动键实验继续。 （7） 工作指示灯灭，表明测试时间到。

（8） 测试过程中，会实时显示正确或错误次数，相应指示灯亮。按方式4或5实验时，

显示声反应正确或错误次数时，方式显示为“4（5）”；显示光反应正确或错误次数时，方式显示为“4.（5.）”。

4．实验结束后可按相应键查看成绩，记录被试测试成绩 （1）方式1、2、3：按次数键查看正确或错误次数。

（2）方式4、5：按方式键，查看声或光反应数据；按次数键，察看相应正确或错误次数。

（3）方式6、7（测定Q值）：按方式键，可查看每项实验的数据，方式显示为1/2（声）—3.（光）—4/5（声光组合中声）—4./5. （声光组合中光）—6/7（Q值），依次循环。按次数键，察看相应正确或错误次数。显示Q值时，按次数键无效，相应指示灯全灭。当Q>1，注意分配值无效，显示“———”，表示单声或单光方式下的正确反应次数， 低于声＋光的相应值。说明被试对仪器不够熟悉或操作不当，应重新测试。 5．对新被试测试时主试人应按下复位键，重新上述实验过程。 6．每位被试选择一种实验方式，间隔一定时间后再重复一次。

五、实验结果与分析

1．统计各种方式下正确次数均值。

２

1．根据正确次数均值，分析方式1、2、3下即单独做一件事的工作效率；分析方式4、5下即同时做两件事的工作效率。

３

答：

(1)单独做一件事的情况下：方式一(中高)工作效率均值=65.4/72.5=90.2%

方式三（光反应）工作效率均值=101/103.5=97.6%

同时做两件事的情况下：方式四（中高光）下 中高工作效率均值=41/43.5=94.25% 光反应效率均值=48/50=96% （2）单独做一件事的情况下：方式二（低中高）工作效率均值=53/60.5=87.6%

方式三（光反应）工作效率均值=101/103.5=97.6%

同时做两件事的情况下：方式五（中低高光）下 中低高效率均值=45/52.5=85.7%

光反应效率均值=58/60.5=95.9%

很明显，当同时做两件事的时工作效率较单独做一件事时得工作效率有所下降，说明注意力分散时工作效率减少。

2．根据Q值，分析方式6、7下注意分配的情况。并比较两种方式下注意分配的区别。 首先，根据Q值判定： Q

0.5Q

Q=1.0，完全注意分配，同时工作的效率等同于单独工作效率；

Q>1.0，注意分配值无效

混合（中、高）光Q值0.685 混合（中低高）光 Q值0.61

所以，两者均是有部分注意分配，不同的是三种声音光混在一起的Q值比两种声音光混在一起的Q值小（更加偏向于没有注意分配），说明三种声音在一起时，人的注意力易分散。

４

实验四 反应时运动时测定

一、实验目的

1．学习反应时运动时测定仪的使用方法； 2．学习测量反应时、运动时的方法； 3．检验优势手的反应时与运动时是否相关； 4．比较运动目标在不同方位上运动时的差异。

二、实验设备

反应时运动时测定仪

三、实验内容

实验一 优势手反应时运动时测试

1．把互锁键“实验I”按下，调整好左右敲击板使之距离中央测板40cm，并选择好声或光的刺激源（本组内应统一使用一种信号），即声/光按键按下为光刺激，弹起为声刺激。 2.被试用优势手拿好敲击棒，把敲击棒轻点在中央测板上等待，如选择声刺激，注意听蜂鸣器发出的声响，如选择光刺激，就注意看中央测板上的红色信号灯。主试按下“启动”键，测试开始。

3.被试受声或光刺激后立即抬起敲击棒轻敲旁边的金属板，要求反应和动作又快又准。优势手为左手者敲左边的1－3号中任一块，优势手为右手者敲右边的4－6号中任一块。此时，被试者已做完了一次实验I，仪器也记录了反应时和运动时的时间，并显示出来。

反应时——被试者接受声或光刺激到抬起测笔的时间；

运动时——被试者抬起测笔到测笔敲击到旁边的金属板上所用的时间。 4. 运动完成后，敲击棒仍返回中央测板，等候下次刺激的呈现。如敲击棒没返回到中央测板，会有声或光闪烁报警，仪器就进入等候状态。主试应注意计数，重复以上2、3步骤做20次实验。此时显示的反应时和运动时都是平均值：

反应时平均值＝反应时累计和/实验总次数 运动时平均值＝运动时累计和/实验总次数

5.显示：第一次按启动键实验开始时，由程序把“反应时”灯点亮，表明数码管显示的是反应时的平均值。如想看其它内容，请按一下“显示”键，此时“运动时”灯亮，显示的是运动时的平均值。再按一下“显示”键，“次数”灯亮，数码显示器的最高位为板号，此时板号为0，表明当前显示的是实验总次数，再按一下，板号为1，表示1号板的

５

敲击次数，再按一下“显示”，板号加1，直到板号为6，显示敲击6号板的次数，再按“显示”，又回到初始显示状态。如主试想监视实验次数，请按“显示”键，使次数灯亮，并使板号＝0。

实验二 运动难度对反应时运动时的影响

1．把互锁键“实验III”按下，调整好左右敲击板距离中央40cm，并选择好声或光的刺激源（本组内应统一使用一种信号），即声/光按键按下为光刺激，弹起为声刺激。 2．被试熟悉敲击编码：514362

3．被试把敲击棒点在中央测板上等待。

4．主试喊预备后，按下启动键。被试在声或光的刺激下尽快操作，一次敲击一组编码。如果敲错，可以随时改正。由于左右板互锁，改正方法为：如果敲错左击板，需继续在右击板上敲一下以开放左击板，然后重新敲击左击板上规定板号。

例如：敲击514362时，发现左击板“3”敲错为“2”，纠错时必须敲完右击板“4”或在右击板任敲一下，再重敲“34”或“1534”。

5．当正确地敲完一组编码，计时立即停止，工作灯灭，蜂鸣响一下。此时可观察被试的成绩：反应时、运动时、运动完成时、总计时和敲击总次数。

反应时——被试接到声或光刺激信号，到抬起测笔的时间。 运动时——从抬起测笔到敲击第一块板的时间。

运动完成时——从敲第一块板到正确敲完一组编码的时间。 总计时——从启动到停止的时间。

敲击总次数——正确和错误敲击次数总和。一次正确敲击次数应该为6次，总次数越大说明准确度越低。

6．启动后总计时灯亮，数码显示为总计时，实验结束时停止计时。 7．按显示键，数码显示内容顺序如下：

┌→总计时─→反应时─→运动时─→运动完成时─→总次数─┐ └───────────────────────────┘

8．测试完一组编码后，记下成绩后按复位键可再启动，换另一编码重新测试，方法同上。

四、实验结果与分析 1．统计本组的实验结果。

６

实验一数据记录表

７

2．根据实验一本组的结果计算反应时和运动时的相关系数。试分析反应时和运动时之间

nXYXY

是否有相关性（r，X为反应时，Y为运动时，n

2222

nX(X)][nY(Y)]为样本量）。

SUMMARY OUTPUT 回归统计

Multiple R R Square Adjusted R Square 标准误差 观测值

方差分析

回归分析 残差 总计

Intercept X Variable 1

0.669134

0.447741

0.415255

0.037183

19

df SS

1

MS

F

Significance

F

0.00173

0.019050.0190513.7826

5 5 3 0.023500.0013817

4 3 0.0425518

9

Coefficien

ts

标准误差 0.02560

0.157584

5 0.10094

0.374758

5

t Stat P-value Lower 95% 6.154531.06E-0

7 5 3.71249

0.00173 7 Upper 95% 90.21160

0.103563 0.

5 0.58773

0.161783 0.

3

得出r=

3．应用实验一的结果验证费茨定律MT=K*LOG(2*D/W)，其中MT为手的运动时，运动距离D＝40cm，目标宽度W为123号敲击板的宽度和，需预先测量。估算K值。

８

4．根据实验二数据，分析三种编码下的平均反应时、平均运动时（运动时＋完成时）、平均准确度（6/总次数）。反应运动绩效是否和编码有关？

答:因为实验只做了一组数据514362，按最难的那组编排（图编码1）的，实验预期应该是还有抵档难度123456（图编码3）和中档难度124356（图编码2），实验理想的话，3组数据的平均反应时，运动时大小顺序排列分别为编号514362,124356,123456.编排越难，反应绩效越差。

系列1为各编码下平均运动时，系列2为各编码下平均反应时。

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